JP2020131101A - 固液分離装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 実施形態の固液分離装置は、配管内に収納され、処理すべき原水に含まれる濁質を凝集フロックとして、原水から分離し、凝集フロックを分離された原水を回収する。そのため、濁質が大きく成長した凝集フロックを含む原水を、遠心力により、凝集フロックと、凝集フロックを分離された原水とに固液分離する複数の固液分離機を並列配置した、固液分離エリアを備えている。
【選択図】図1
Description
ここで、Pは、撹拌機17に投入されたエネルギー(W)、Vは、混和エリア16の容量(m3)、μは、水の粘性係数(kg/m・s)である。
以上、実施形態の固液分離装置の一例について説明したが、実施形態の固液分離装置は、以下のように変形して適用することも可能である。
次に、前述した実施形態および変形例の固液分離装置10の好適な製造方法について説明する。
Claims (22)
- 配管内に収納され、処理すべき原水に含まれる濁質を凝集フロックとして、前記原水から分離し、前記凝集フロックを分離された原水を回収する固液分離装置であって、
前記濁質が大きく成長した前記凝集フロックを含む前記原水を、遠心力により、前記凝集フロックと、前記凝集フロックを分離された前記原水とに固液分離する複数の固液分離機を並列配置した、固液分離エリアを備えたことを特徴とする、固液分離装置。 - 前記固液分離する前に、前記濁質から前記凝集フロックを形成するために、無機系凝集剤を注入された前記原水を、第1の撹拌機によって、第1の撹拌力で撹拌する混和エリアを、前記配管内における前記固液分離エリアの上流側に備えたことを特徴とする、請求項1に記載された固液分離装置。
- 前記固液分離する前に、前記混和エリアにおいて形成された前記凝集フロックを大きく成長させるために、カチオン系高分子凝集剤を注入し、第2の撹拌機によって、前記第1の撹拌力よりも小さい撹拌力で撹拌する凝集エリアと、
前記固液分離する前に、前記凝集エリアで成長した凝集フロックをさらに大きく成長させるために、アニオン系高分子凝集剤を注入し、第3の撹拌機によって、前記第1の撹拌力よりも小さい撹拌力で撹拌する造粒エリアとを、
前記混和エリアと前記固液分離エリアとの間に備えたことを特徴とする、請求項2に記載された固液分離装置。 - 前記固液分離する前に、前記原水のpHを調整するために、前記原水にpH調整剤を注入し混合するためのpH調整エリアを、前記混和エリアの上流側に備えたことを特徴とする、請求項3に記載された固液分離装置。
- 前記第1の撹拌力は、前記第1の撹拌機に投入されたエネルギー(W)をP、前記混和エリアの容量(m3)をV、水の粘性係数(kg/m・s)をμとした場合、下記(1)式のように表される撹拌力Gの値が、7000以上25000以下の範囲であり、
G=(P/(V・μ))1/2・・・(1)
前記第1の撹拌機は、前記原水が前記混和エリアを通過する間、前記原水を撹拌する、請求項2乃至4の何れか1項に記載された固液分離装置。 - 前記第1の撹拌機は、羽根状のインペラーを備え、前記インペラーを1000以上15000(rpm)の回転速度で回転させることで前記第1の撹拌力を実現することを特徴とする、請求項5に記載された固液分離装置。
- 前記第1の撹拌機は、前記インペラーの回転によって、前記原水を加圧および下流側へ送液することを特徴とする、請求項6に記載された固液分離装置。
- 前記pH調整エリアの上流側、および、前記pH調整エリアと前記混和エリアとの間、のうちの少なくとも何れかに、前記原水を加圧および下流側へ送液するための羽根状のインペラーを備えた加圧エリアをさらに備えたことを特徴とする、請求項4に記載された固液分離装置。
- 前記pH調整エリアに、前記pH調整剤を注入された前記原水を撹拌する第4の撹拌機を備え、
前記第2の撹拌機、前記第3の撹拌機、および前記第4の撹拌機はいずれも、前記第1の撹拌機よりも小さいまたは羽根数の少ない羽根状のインペラーを備えたことを特徴とする、請求項4に記載された固液分離装置。 - 前記第4の撹拌機に備えられた各インペラーの方向はおのおの、前記配管の長手方向に直交する面に対して、0〜5°の角度を有することを特徴とする、請求項9に記載された固液分離装置。
- 前記第2の撹拌機および前記第3の撹拌機に備えられた各インペラーの方向はおのおの、前記配管の長手方向に直交する面に対して、0〜5°の角度を有することを特徴とする、請求項3に記載された固液分離装置。
- 前記pH調整エリアと、前記混和エリアと、前記凝集エリアと、前記造粒エリアとによって、前記原水が、前記配管内において前記上流側から下流側へ、螺旋状に流れるラインミキサ構造を形成したことを特徴とする、請求項4に記載された固液分離装置。
- 前記複数の固液分離機はそれぞれ、
円筒部と中空円錐部とを結合して形成されるコーン形状をしたサイクロンと、
前記円筒部に接続され、前記原水を、前記円筒部の接線方向から、前記サイクロン内に流入させるための入口管と、
前記中空円錐部の先端に設けられ、前記サイクロンによる固液分離作用によって、前記原水から分離された前記凝集フロックを、前記サイクロンから排出するための排出管と、
前記円筒部を閉塞する閉塞面中心に接続され、前記サイクロンによる固液分離作用によって、前記凝集フロックを分離された前記原水を、前記接線方向と直交する方向へ、前記サイクロンから排出するための出口管とを備え、
前記固液分離エリアは、
前記複数の固液分離機のすべての入口管と共通して空間連通している流入シェルと、
前記複数の固液分離機のすべての出口管と共通して空間連通している流出シェルと、
前記複数の固液分離機のすべての排出管と共通して空間連通している排出シェルとを備えたことを特徴とする、請求項1乃至12の何れか1項に記載された固液分離装置。 - 前記排出シェルに、重力方向に延伸するように接続され、前記排出管から排出された前記凝集フロックを回収するための回収管と、
前記排出シェルに接続され、前記排出管から、前記凝集フロックと同伴して排出された前記原水の上澄み液を排出するためのブロー配管とをさらに備え、
前記流入シェルは、前記固液分離エリアの上流側と空間連通し、前記流出シェルは、前記固液分離エリアの下流側と空間連通していることを特徴とする、請求項13に記載された固液分離装置。 - 前記処理すべき原水を、受け入れるための入口部をさらに備え、
前記上澄み液を、前記入口部に供給するために、前記ブロー配管を、前記入口部に接続したことを特徴とする、請求項14に記載された固液分離装置。 - 前記円筒部の内径サイズを20(mm)以上としたことを特徴とする、請求項13乃至15の何れか1項に記載された固液分離装置。
- 配管内に収納され、処理すべき原水に含まれる不純物を前記原水から分離し、前記不純物を分離された原水を回収する固液分離装置において、
前記不純物を含む前記原水を、遠心力により、前記不純物と、前記不純物を分離された前記原水とに固液分離する複数の固液分離機を並列配置した、固液分離エリアを備えたことを特徴とする、固液分離装置。 - 前記複数の固液分離機はそれぞれ、
円筒部と中空円錐部とを結合して形成されるコーン形状をしたサイクロンと、
前記円筒部に接続され、前記原水を、前記円筒部の接線方向から、前記サイクロン内に流入させるための入口管と、
前記中空円錐部の先端に設けられ、前記サイクロンによる固液分離作用によって、前記原水から分離された前記不純物を、前記サイクロンから排出するための排出管と、
前記円筒部を閉塞する閉塞面中心に接続され、前記サイクロンによる固液分離作用によって、前記不純物を分離された前記原水を、前記接線方向と直交する方向へ、前記サイクロンから排出するための出口管とを備え、
前記固液分離エリアは、
前記複数の固液分離機のすべての入口管と共通して空間連通している流入シェルと、
前記複数の固液分離機のすべての出口管と共通して空間連通している流出シェルと、
前記複数の固液分離機のすべての排出管と共通して空間連通している排出シェルとを備えたことを特徴とする、請求項17に記載された固液分離装置。 - 前記排出シェルに、重力方向に延伸するように接続され、前記排出管から排出された前記不純物を回収するための回収管と、
前記排出シェルに接続され、前記排出管から、前記不純物と同伴して排出された前記原水の上澄み液を排出するためのブロー配管とをさらに備え、
前記流入シェルは、前記固液分離エリアの上流側と空間連通し、前記流出シェルは、前記固液分離エリアの下流側と空間連通していることを特徴とする、請求項18に記載された固液分離装置。 - 前記処理すべき原水を、受け入れるための入口部をさらに備え、
前記上澄み液を、前記入口部に供給するために、前記ブロー配管を、前記入口部に接続したことを特徴とする、請求項19に記載された固液分離装置。 - 前記円筒部の内径を20(mm)以上としたことを特徴とする、請求項18乃至20の何れか1項に記載された固液分離装置。
- 3Dプリンタによって一体造形されたことを特徴とする、請求項1乃至21の何れか1項に記載された固液分離装置。
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